一種事故隱患等級定量劃分方法

沈靜濤工程師

(陜西延長石油(集團)有限責任公司煉化公司，陜西 延安 727406)

0 引言

隱患排查治理是安全管理的重要手段之一，通過分析隱患風險，制定防范治理措施，達到及時消除隱患，保障生產安全的目的。目前從國家到地方均出臺了各種隱患排查治理規(guī)章和實施導則等規(guī)范性文件，有效的指導隱患排查治理工作。但現階段的各類規(guī)范性文件對隱患的認識和整改均建立在經驗層面，沒有深入分析隱患導致事故的機理和過程，未對隱患做出科學定義、量化分級、形成完整有效的治理體系。隱患整改工作尚處在頭疼醫(yī)頭，腳疼醫(yī)腳的階段。

中國礦業(yè)大學(北京)的王龍康等人根據危險是否可消除將事故根源分為危險源和安全隱患[1]。中國地質大學(北京)的許銘等人將事故隱患的定義歸納為3類[2]：危險源學說；部分危險源學說；非危險源學說。石油化工企業(yè)普遍采用的是第三類非危險源學說，指生產經營單位違反安全生產法律、法規(guī)、規(guī)章、標準、規(guī)程和安全生產管理制度的規(guī)定，或者因其他因素在生產經營活動中存在可能導致事故發(fā)生的物的危險狀態(tài)、人的不安全行為和管理上的缺陷[3]。王龍康分析了危險源和隱患的不同，其實質是第一類危險源和第二類危險源的區(qū)別。許銘提出的3種學說各有側重，第一種和第二種將危險源等同于事故隱患，雖然文章中定義清晰，但對工作的指導意義不大。實際工作中并不是所有危險源都將導致事故的發(fā)生。第三類側重于工程實踐，將隱患分為“人、物和管理”3方面內容。分類明確，但屬于實踐經驗的總結，未明確指出“人、物和管理”3方面導致事故發(fā)生的機理和過程，實際工作中并不能明確的區(qū)分哪些是可能造成事故發(fā)生的隱患，而哪些則是事故發(fā)生的征兆。而對于事故隱患的定量分級方法，更是鮮有提及。因此，本文主要研究事故隱患的定義和較為普遍適用、具有一定操作性的隱患定量分級方法。通過對事故隱患影響因素的分析，達到定量劃分事故隱患等級的目的。

1 事故隱患的定義

軌跡交叉論[4]是一種從事故的直接和間接原因出發(fā)研究事故致因的理論,事故模型，如圖1。

圖1 軌跡交叉理論模型

軌跡交叉理論很好的解釋了隱患導致事故發(fā)生的機理和過程。事故由原因引起，最終相互接觸導致事故發(fā)生。間接原因和直接原因是導致事故的必要條件和前提，本文將其歸類于事故隱患。事故經過由間接和直接原因導致，是事故發(fā)生的起始，因此不屬于事故隱患，本文將其歸類于事故征兆。事故征兆指事故來臨前的表現形式，即事故發(fā)生的初期形態(tài)，由隱患所引起，為事故的一部分。可以得到：接觸最終導致事故的發(fā)生，是事故發(fā)生的關鍵；間接原因和直接原因可導致事故和征兆的發(fā)生，是事故發(fā)生的直接隱患和間接隱患。因此事故隱患可定義為可能導致事故發(fā)生的人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)和管理上的缺陷的直接或間接原因。

如某煉廠一生產裝置的回煉油返塔調節(jié)閥副線泄漏，巡檢發(fā)現并及時處置，未造成人員傷亡。按照軌跡交叉理論分析，副線泄漏已經處在事故經過階段，為事故征兆。泄漏的物質未與人員接觸，最終未導致事故發(fā)生。閥門底部出現砂眼是該事故的直接原因，是導致泄漏的直接隱患。閥門未及時檢查維護保養(yǎng)，設備設施管理不到位是間接原因，是導致泄漏的間接隱患。

2 事故隱患分級

目前根據隱患的危害和整改難度大小將事故隱患分為一般、重大兩個等級[2]，但尚無具體量化方法?！吨卮蠡馂碾[患判定方法》[5]、《危險化學品企業(yè)事故隱患排查治理實施指南》[6]等對一些具體隱患做了直接判定，對于未包含在內的隱患，該類列舉方法不具有普遍適用性。

根據風險定義，風險與系統(tǒng)的不可靠度和損失嚴重程度有關[7]。按照軌跡交叉理論，直接隱患和間接隱患是事故發(fā)生的必要條件。隱患已經存在，既是風險，當人和物沿軌跡不斷發(fā)展，最終接觸，就必然導致事故發(fā)生。無論隱患是否最終導致事故，都要及時消除，這也是事故隱患和安全隱患的本質區(qū)別[8]。因此研究事故隱患的不可靠度即發(fā)生的概率已沒有意義，本文只研究隱患可能導致的損失嚴重程度。

本文將“隱患危害程度”和“整改難易程度”作為分級判定的兩個評判因素，將隱患分為一般、重大兩個等級。“隱患危害”主要是指事故發(fā)生后可能造成的損失嚴重程度，用事故樹風險評價方法分析；“整改難易度”主要是指造成該隱患的裝置、工藝、位置在系統(tǒng)中的重要度和對裝置、系統(tǒng)的正常運轉、工作的影響度，用重要度方法分析，本文選用LEC評價方法。二者同屬于嚴重程度分析，默認權重相等，最后用事故樹耦合。

事故樹和LEC評價方法較容易推廣，因此選用這兩種方法。但同時也因人的認知等因素，存在一定的誤差。為消除誤差，可以借助專家?guī)?、大數據計算或其他評價方法等措施消除誤差。

2.1 隱患危害程度分析

2.1.1 分析過程

采用改進型LEC評價方法對事故隱患危害程度進行風險分析[9]。

事故隱患發(fā)生的可能性(L)，可能性直接賦值10。這里考慮事故的危害程度，假定事故必定發(fā)生。

暴露于危險環(huán)境的頻繁程度(E)，見表1。

表1 暴露于危險環(huán)境的頻繁程度

發(fā)生事故可能造成的后果嚴重程度(C)[9]，見表2。

表2 發(fā)生事故可能造成的后果

說明：各指標按較大者取。

計算事故隱患危害程度風險，并歸一化處理(D)。

(1)

2.1.2 隱患等級判定

根據LEC評價，事故隱患危害程度風險在0.02以下被認為是低風險，不做整改風險也可接受；0.02～0.07認為具有一般危險，需要注意；0.07～0.16認為具有顯著危險，需要及時整改；0.16～0.32被認為高度危險；0.32以上將被認為不可接受，需要立即停止生產直到消除危險為止。從風險可被接受的程度可以看出，在0.16以下的危險程度可與一般事故隱患定義吻合，0.16以上的危險程度與重大事故定義吻合，因此本文以0.16為分解點，區(qū)分較大隱患和重大隱患。將0.16以上的直接判定為重大隱患，0.02以下的可直接判定為一般隱患，0.02～0.16之間的再與事故隱患的整改難易程度綜合判定，見表3。

表3 事故危害程度判定事故隱患等級

2.2 隱患整改難易度程度分析

用事故樹評價方法分析隱患在系統(tǒng)中的結構重要度(Iφ(I))[10]確定隱患的整改難易程度。

2.2.1 分析過程

(1)以事故、故障為頂事件，畫事故樹，確定結構函數。

(2)

式中：

T—頂事件結構函數；

Er—事故樹的第r個最小割集；

K—最小割集數；

i—基本事件序號。

(2)確定頂事件發(fā)生概率函數，計算基本事件的概率重要度。

(3)

(4)

式中：

P—事件發(fā)生概率；

Ig—基本事件的概率重要度。

(3)計算基本事件的結構重要度，并歸一化處理I?(i)。

(5)

2.2.2 隱患等級判定

結構重要度系數(I?)分級標準參考事故隱患危害程度風險分級標準，見表4。

表4 依據整改難易程度判定事故隱患等級

2.3 事故隱患等級劃分綜合判定

隱患危害程度和整改難易程度兩個判定因素之間是或的邏輯關系，用事故樹表示，如圖2。

圖2 事故隱患等級綜合判定

得事故隱患等級綜合判定表達式：

事故隱患綜合判定=D+I?=

(6)

計算結果大于等于0.16時，為重大事故隱患；小于0.16時，為一般事故隱患。

3 隱患等級判定舉例

以某反應器系統(tǒng)為例，如圖3。進行可能造成系統(tǒng)停車事故的隱患等級判定。

圖3 某反應器示意圖

3.1 隱患排查

畫出系統(tǒng)停車事故樹，如圖4。為簡化分析過程，以機泵故障、攪拌故障等作為基本事件，不再往下分析。

根據分析造成反應器停車的隱患有：機泵故障X1、攪拌設備故障X2、溫度控制器故障X3、溫度報警器故障X4、冷凍鹽水閥門故障X5、冷凍鹽水管線堵塞X6、進料閥門故障X7、進料管線堵塞X8。

3.2 隱患危害程度風險分析

隱患發(fā)生的可能性(L)取10。暴露于危險環(huán)境的頻繁程度(E)取6?；臼录1、X2、X7、X8可能造成本套設備停車，后果嚴重程度取2；基本事件X3、X4、X5、X6可能造成冷卻降溫故障，系統(tǒng)可監(jiān)護運行，后果嚴重程度取1。

圖4 反應器停止運行故障事故樹分析

計算隱患危害程度風險，見表5。

表5 事故隱患危害程度風險

以上隱患危害程度風險值屬于(0.02～0.16)區(qū)間，不能直接判定隱患等級大小，需與隱患整改難以程度綜合判定。

3.3 隱患整改難易度程度評價

(1)列出并化簡事故樹布爾析取表達式：

T=G1+G2+G5=(X1+X2+X3+X4+

X7+X8)(X1+X2+X5+X6+X7+X8)

(2)確定基本事件的概率重要度表達式，并計算基本事件的結構重要度，見表6。

表6 事故隱患整改難易度程度

基本事件X1、X2、X7、X8與被研究系統(tǒng)的影響程度高度重要，可能需要局部停車或全部停車處理，所構成的事故隱患判定為重大事故隱患；基本事件X3、X4、X5、X6與被研究系統(tǒng)的影響程度顯著重要，需要與事故隱患后果嚴重程度(D)結合綜合判定，X3、X4、X5、X6綜合判定值均為0.09，綜合判定結果為一般事故隱患。

因此最終事故隱患等級劃分為：基本事件X1、X2、X7、X8為重大事故隱患；X3、X4、X5、X6為一般事故隱患，與根據原則進行定性分級的結果相一致。

4 結論

本文通過軌跡交叉理論分析了事故隱患的本質特征，運用事故樹和LEC風險評價方法對事故隱患進行了初步量化分級，可一定程度解決實際工作中隱患定義不準，等級難以劃分的問題，具有指導生產實踐的意義。但同時也存在以下問題：

(1)本文采用模型簡單、普及率較高的事故樹和LEC評價方法，在分析過程中存在一定的主觀性，需要分析人員具有一定的經驗和知識。

(2)為與現行的隱患分級方法相一致，本文根據隱患的定義和危害程度，以0.16為界將事故隱患分為一般事故隱患和重大事故隱患，分級的精確性和準確性尚需進一步驗證。同時其他學者可以結合實際將事故隱患等級進一步細分。

(3)本文為簡化模型，默認兩個判定因素的權重相同，省略掉判定因素權重影響，在實際中可根據實際情況引入權重因子，建立條件或門模型事故樹對危害程度和整改難易程度進行進一步分析。

本文采用的分析模型可通過計算機技術、云計算技術進行大量更精確的計算，建立企業(yè)的風險隱患分析系統(tǒng)。